本发明专利技术提供一种镍氢电池用AB3贮氢合金及其制备方法。这种镍氢电池用AB3贮氢合金，化学计量式为Mm Ni2.86±0.15Sn0.03±0.01Zr0.02±0.01Si0.06±0.01B0.03±0.01Mn0.21±0.05Al0.16±0.05，其中Mm为含有La、Ce、Mg的A侧元素，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。制作方法是，先按比例称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，加入到真空高频感应炉中，调节加热功率为100Kw，之后每分钟增加功率20KW，当温度达到1400~1430℃时候，停止加热，在此温度下停留25~40min.；然后添加MgNi合金，加料完毕后，停留4~8min.；最后开始浇铸，经过退火、粉碎、球磨、筛分、包装等工序完成AB3合金制作。本发明专利技术的镍氢电池用AB3贮氢合金，具有高容量、长寿命、工作温度范围宽、放电平台高、性价比优异等特性。
【技术实现步骤摘要】
一种镍氢电池用AB3型贮氢合金及其制备方法
本专利技术涉及镍氢电池用负极材料，尤其涉及一种镍氢电池用贮氢合金及其制备方法。
技术介绍
目前比较成熟的镍氢电池负用贮氢材料主要包括LaNi5(CaCu5结构)即AB5型和AB2型(MgCu5或MgZn2结构)。AB5型合金的本征贮氢量小于1.4％(质量分数)，目前商品AB5合金放电容量也只能达到350mAh/g，已接近其理论极限值，无法适应高容量镍氢电池的需要。另外AB5合金价格高，性能一般，已经不能满足市场需求。AB2型合金的贮氢量为1.8％-2.4％(质量分数)，电化学容量最高可达420mAh/g以上，但存在电化学循环稳定性差，初期活化比较困难等问题。开发容量更高、寿命更长、工作温度范围宽、放电平台高、性价比高的AB3合金成为未来贮氢合金发展的热门研究领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种镍氢电池用贮氢合金及其制备方法。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种镍氢电池用AB3贮氢合金，化学计量式为MmNi2.86±0.15Sn0.03±0.01Zr0.02±0.01Si0.06±0.01B0.03±0.01Mn0.21±0.05Al0.16±0.05，其中Mm为含有La、Ce、Mg的A侧元素，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。所述各元素重量百分含量为La25±1.5％，Ce4±1.0％，Mg3.5±0.5％。一种如权利要求1所述的镍氢电池用AB3贮氢合金的制备方法，先按比例称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，加入到真空高频感应炉中，调节加热功率为80～120kW，之后每分钟增加功率15～25kW，当温度达到1400～1430℃时候，停止加热，在此温度下停留25～40min；然后添加MgNi合金，加料完毕后，停留4～8min；最后开始浇铸，经过退火、粉碎、球磨、筛分、包装工序完成AB3合金制作。本专利技术的有益效果：提供并制备一种新型AB3合金，该合金具有高容量、长寿命、工作温度范围宽、放电平台高、性价比优异等特性。具体实施方式本专利技术公开了一种镍氢电池用高性能AB3合金及其制作方法。该AB3合金晶格类型为PuNi3结构。A侧元素为：La、Ce、Mg，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。化学计量式为：MmNi2.86±0.15Sn0.03±0.01Zr0.02±0.01Si0.06±0.01B0.03±0.01Mn0.21±0.05Al0.16±0.05，其中Mm为含有La、Ce、Mg的A侧元素，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。该合金具有高的容量，高的放电平台，超长的循环寿命等特点。下面通过一个实施例做进一步的说明。实施例1制作本专利技术AB3合金20Kg，其化学计量式为MmNi2.86Sn0.03Zr0.02Si0.06B0.03Mn0.211Al0.16，A侧元素重量百分含量为La25％，Ce4％，Mg3.5％。首先按比列称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，采用真空高频感应炉，第一次加料：La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al及部分的Ni，加料完毕后，调节加热功率100kW，之后每分钟增加功率20kW，当温度达到1410℃时候，停止加热，在此温度下停留30min。第二次加料：添加MgNi合金，加料完毕后，停留6min。开始浇铸，浇铸后通过循环水对合金锭进行冷却，之后退火，退火温度在910℃，退火时间8小时，退火结束后，经粉碎、球磨、过筛、包装工序制得AB3合金20Kg。使用制得的合金制作90M18Ah电池50只。实施例2制作本专利技术AB3合金20Kg，其化学计量式为MmNi2.86Sn0.03Zr0.02Si0.06B0.03Mn0.21Al0.16，A侧元素重量百分含量为La26％，Ce3％，Mg3.5％。首先按比列称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，采用真空高频感应炉，第一次加料：La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al及部分的Ni，加料完毕后，调节加热功率100kW，之后每分钟增加功率20kW，当温度达到1410℃时候，停止加热，在此温度下停留30min。第二次加料：添加MgNi合金，加料完毕后，停留6min。开始浇铸，浇铸后通过循环水对合金锭进行冷却，之后退火，退火温度在910℃，退火时间8小时，退火结束后，经粉碎、球磨、过筛、包装工序制得AB3合金20Kg。使用制得的合金制作90M18Ah电池50只。实施例3制作本专利技术AB3合金20Kg，其化学计量式为MmNi2.86Sn0.03Zr0.02Si0.06B0.03Mn0.21Al0.16，A侧元素重量百分含量为La24％，Ce5％，Mg3.5％。首先按比列称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，采用真空高频感应炉，第一次加料：La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al及部分的Ni，加料完毕后，调节加热功率100kW，之后每分钟增加功率20kW，当温度达到1410℃时候，停止加热，在此温度下停留30min。第二次加料：添加MgNi合金，加料完毕后，停留6min。开始浇铸，浇铸后通过循环水对合金锭进行冷却，之后退火，退火温度在910℃，退火时间8小时，退火结束后，经粉碎、球磨、过筛、包装工序制得AB3合金20Kg。使用制得的合金制作90M18Ah电池50只。实施例4制作本专利技术AB3合金20Kg，其化学计量式为MmNi2.73Sn0.03Zr0.01Si0.06B0.03Mn0.20Al0.15，A侧元素重量百分含量为La24.5％，Ce4％，Mg4.0％。首先按比列称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，采用真空高频感应炉，第一次加料：La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al及部分的Ni，加料完毕后，调节加热功率100kW，之后每分钟增加功率20kW，当温度达到1410℃时候，停止加热，在此温度下停留30min。第二次加料：添加MgNi合金，加料完毕后，停留6min。开始浇铸，浇铸后通过循环水对合金锭进行冷却，之后退火，退火温度在910℃，退火时间8小时，退火结束后，经粉碎、球磨、过筛、包装工序制得AB3合金20Kg。使用制得的合金制作90M18Ah电池50只。实施例5制作本专利技术AB3合金20Kg，其化学计量式为MmNi2.73Sn0.03Zr0.01Si0.06B0.03Mn0.20Al0.15，A侧元素重量百分含量为La25％，Ce3.5％，Mg4.0％。首先按比列称取La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al、部分的Ni及MgNi合金，采用真空高频感应炉，第一次加料：La、Ce、Sn、Zr、Si、B、Mn、Al及部分的Ni，加料完毕后，调节加热功率100kW，之后每分钟增加功率20kW，当温度达到1410℃时候，停止加热，在此温度下停留30min。第二次加料：添加MgNi合金，加料完毕后，停留6min。开始浇铸，浇铸后通过循环水对合金锭进行冷却，之后退火，退火温度在910℃，退火时间8小时，退火结束后，经粉碎、球本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镍氢电池用AB3贮氢合金，其特征在于：化学计量式为MmNi2.86±0.15Sn0.03±0.01Zr0.02±0.01Si0.06±0.01B0.03±0.01Mn0.21±0.05Al0.16±0.05，其中Mm为含有La、Ce、Mg的A侧元素，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。
【技术特征摘要】
1.一种镍氢电池用AB3贮氢合金，其特征在于：化学计量式为MmNi2.86±0.15Sn0.03±0.01Zr0.02±0.01Si0.06±0.01B0.03±0.01Mn0.21±0.05Al0.16±0.05，其中Mm为含有La、Ce、Mg的A侧元素，B侧元素为Zr、Si、B、Sn、Mn、Ni、Al。2.根据权利要求1所述的镍氢电池用AB3贮氢合金，其特征在于：所述各元素重量百分含量为La25±1.5％，Ce4±1.0％，Mg3.5±0.5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘淼，刘建忠，胡彦庆，
申请(专利权)人：湖南格瑞普新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。